P2O5对Bi2O3-B2O3-ZnO体系玻璃结构及热性能的影响

采用传统的熔融冷却的方法制备了(40-x)Bi2O3-30B2O3-30ZnO-xP2O5(0≤x≤15mo1％)体系玻璃.使用红外光谱、拉曼光谱、DSC和热膨胀仪研究了封接玻璃的结构和热性能.红外光谱及拉曼光谱结果表明,P2O5作为网络形成体,以[PO4]进入到玻璃的网络结构中,玻璃的网络结构性增强.玻璃结构中[BO3]三角体结构单元相对含量有增多趋势,[BO4]四面体、[BiO3]三角体、[BiO6]八面体结构单元相对含量减少.随着P2 O5含量的增加,玻璃化转变温度和玻璃的初始析晶温度升高;玻璃的密度减小.Bi2O3-B2O3-ZnO-P2O5体系封接玻璃热膨胀系数减小,从8.289×10-6℃-1减小到6.354×10-6℃-1.玻璃的软化点逐渐增大,从416℃升高到524℃.     

ZnO对ZnO-B2O3-SiO2低熔点玻璃结构与性能的影响

ZnO-B2O3-SiO2玻璃是一类重要的低熔点玻璃,在玻璃深加工领域具有重要的应用.在ZnO-B2O3-SiO2玻璃中,ZnO含量的变化对玻璃结构和性能产生显著的影响.因此,本文调整ZnO-B2O3-SiO2玻璃中ZnO的引入量,结合DSC、红外光谱等测试手段,研究ZnO对玻璃的网络结构、热学性能、化学稳定性的影响规律.研究结果表明:随着ZnO含量的增多,Zn2+以[ZnO4]四面体结构进入到玻璃网络体结构,出现了[BO4]结构体向[BO3]结构体的转变.ZnO含量的增加,降低了玻璃的Tg和Ts,增大热膨胀系数,增强化学稳定性.ZnO的最佳引入量是32%,此时玻璃具有较低的Tg(495 ℃)和Ts(529 ℃),热膨胀系数为8.96×10-6 /K ,耐酸碱性能等级均为A级.在ZnO-B2O3-SiO2玻璃涂覆应用中,最佳的烧结温度为560 ℃,在ZnO含量为 32%时,涂覆层硬度最佳,硬度值为648.9 Hv.     

含Y2O3的ZnO-Bi2O3-B2O3系统玻璃热学与电学性能研究

用红外光谱仪、拉曼光谱仪和差热分析仪研究了用“熔化-急冷”制得的用于SOFC封装的含Y2O3的ZnO-Bi2O3-B2O3系统玻璃的结构和转变温度(Tg);用X射线衍射仪、热膨胀系数仪和高阻计研究了由“模压成型-热处理”制得的该玻璃制品的微晶化、热膨胀系数(α)和体积电阻率(p)情况.结果表明:Y2O3≤0.5～1.0wt.％时,Y2O3能促进[BO3]向[BO4]转变,使α降低;Y2O3≥0.5～1.0wt.％时,玻璃中Bi-O键增多,又使α降低趋势趋缓;随Y2O3增加,其作用可能由破坏网络结构逐渐向增强网络结构转变,致T8先降后升;添加Y2O3延缓了玻璃的析晶;微晶化能提高α和ρ;添加Y2O3虽致α和ρ下降,但其值仍在SOFC封接玻璃的要求范围内.     

n(B2O3)/n(SiO2)对硼硅酸盐玻璃结构和性能的影响

采用热膨胀仪、扫描电镜和红外光谱仪研究了硼硅酸盐玻璃的结构与性能随n(B2O3)/n(SiO2)和n(B2O3)/n(Na2O)的变化规律,深入探讨了结构对分相、热膨胀系数和膨胀软化温度的影响规律。结果表明:热膨胀系数取决于玻璃中[BO3]、[BO4]和[SiO4]的数量变化;玻璃的转变温度和软化温度主要由SiO2决定;[BO3]对玻璃的分相有着重要的影响;不论n(B2O3)/n(Na2O)比值多少,玻璃结构中均存在[BO3]和被破坏的[SiO4]。     

P2O5-B2O3-V2O5无铅低熔玻璃形成能力和结构

以取代用作封接玻璃和电子浆料粘接相含铅低熔玻璃为目的,实验研究了P2O5-B2O3-V2O5体系玻璃的形成能力,结构和低熔性能.P2O5-B2O3-V2O5体系中,组成在B2O35%～30%、V2O50%～45%、P2O35%～50%(物质的量浓度,下同)区域内的玻璃具有较强的玻璃形成能力,较低的转变温度、良好的重熔流动性和抗析晶性能.优选玻璃组成为:15P2O5-35V2O5-25B2O3-3SiO2-2Al2O3-10ZnO-5SnO-7BaO-3Bi2O3,玻璃转变温度为308℃,在450℃玻璃细粉重熔熔体流动性好,适合用作在450～500℃烧结的封接玻璃和电子浆料的粘接相.红外光谱分析表明:玻璃结构是由大量孤立的[PO4]、[BO3]、[VO2]和[VO3]基团形成的层状结构,在层与层之间有少量的诸如B-O-B、P-O-P、P-O-V、P-O-B等桥氧键连接.     

Bi2O3/ZnO比例对真空玻璃用低熔点封接玻璃结构和性能的影响

制备了可用于真空玻璃封接的铋酸盐玻璃系统无铅低熔点玻璃粉,采用拉曼光谱、XRD、热膨胀测试、纽扣实验等测试方法表征了Bi2O3/ZnO比例的变化对玻璃的网络结构、热学性能、热膨胀系数、特征温度点及封接温度的影响.结果 表明:随着Bi2O3/ZnO比例的增加,[BiO3]和[BiO6]单元数量随之增多,少部分Zn2+以[ZnO4]四面体结构进入到玻璃网络结构中.Bi2O3/ZnO比例的增加,降低了玻璃的Tt、Ts和封接温度,增大了热膨胀系数,增强了化学稳定性.Bi2O3/ZnO最佳比例是35/26.7,此时玻璃具有较低的Tg(384℃)和Ts(407℃),热膨胀系数为98.6×10-7/℃,封接温度为(456±14)℃.本实验的Bi2O3用量少,封接温度低,无须添加低膨胀填料即可获得较低的热膨胀系数,降低了生产成本,满足真空玻璃对低熔点封接玻璃粉的使用要求.     

Sm2O3掺杂对BaO-B2O3-Al2O3-SiO2玻璃形成及结构的影响

借助魔角旋转核磁共振技术,探讨掺Sm2O3后BaO-B2O3-Al2O3-SiO2(BBAS)玻璃(BBASS玻璃)的形成、结构及热处理条件下玻璃结构的变化情况.研究表明:随着稀土掺量的增加,BBASS玻璃的形成区域先扩大后缩小.在Sm2O3外掺摩尔分数为30%时BBASS玻璃具有最大的形成区域.在BBAS玻璃结构中,随着BaO含量的增加,硼氧三角体[BO3]逐渐向[BO4]转变,原先[AlO4],[AlO5],[AlO6]共存的铝氧多面体结构逐渐转变为大量[AlO4]和少量[AlO5]共存的结构.在BBASS玻璃结构中,随着5m2O3掺入量的增加,Sm2O3对铝氧多面体结构变化的影响与BaO类似;对硼氧多面体而言,Sm3 强大的积聚作用使玻璃结构中硼氧多面体形成了巨大的网络.以上差异说明了Al3 比B3 更容易进入稳定的四面体结构.热处理对玻璃结构影响甚微.     

B2O3含量对SiO2-Al2O3-B2O3-RO体系玻璃的性能和微观结构的影响

针对B2O3含量的变化对SiO2-Al2O3-B2O3-RO体系玻璃的介电性能、失透温度和微观结构的影响进行研究分析.研究发现:随着B2O3含量的提高,玻璃的介电常数和介电损耗逐步下降,玻璃的失透温度范围变的更大.而且,B2O3含量升高后玻璃更易于失透,导致玻璃失透的主要原因是玻璃分相;FTIR光谱分析显示,随着B2O3含量的升高,B2O3在玻璃中存在的结构发生了转变,[BO3]逐步向[BO4]进行转变.     

添加Li_2O的CaO-B_2O_3-SiO_2系微晶玻璃的性能研究

以Li_2O为烧结助剂,采用DTA、XRD、SEM等分析手段研究了添加1.0～2.5 wt%Li_2O对CaO-B_2O_3-SiO_2(CBS)系微晶玻璃性能的影响.结果表明:Li_2O降低了CBS系微晶玻璃的玻璃转变温度和析晶温度.未添加Li_2O的试样在930 ℃烧结,而添加Li_2O的试样可以在820 ℃以下烧结,Li_2O显著降低了试样的烧结温度.当Li_2O添加量为1.0wt%时,试样可以在760～820 ℃范围内烧结,800 ℃烧结试样介电常数为5.71,介电损耗为0.0024(测试频率为10 MHz).     

Na2O-Al2O3-B2O3玻璃的热学性质和红外光谱

制备了Na2OAl2O3B2O3系统低熔点玻璃,确定了Na2OAl2O3B2O3系统玻璃成玻范围,研究了玻璃的转变温度(Tg)、热膨胀系数(α)和玻璃的红外光谱,表明这种玻璃的熔化温度低、转变温度也较低、玻璃的热膨胀系数较大,在近红外区有一水分的吸收带,在中红外区有BO、AlO的特征吸收带,以及玻璃的Tg、α与玻璃组成的关系。     

氧化铝添加量对钡硅酸盐复相玻璃陶瓷影响

研究了添加不同Al2O3对复合玻璃陶瓷烧结机制和微波介电性能的影响.结果表明:随着玻璃中Al2O3含量的增加,玻璃的软化温度、开始析晶温度以析晶峰温度均有所提高,析晶放热峰面积依次减小,玻璃的析晶能力逐渐减弱;添加5% wt Al2O3 875℃条件下烧结复相玻璃陶瓷中性能最好为εr为8.1,tanδ为0.0031(10kHz),是一种性能优良的LTCC材料.     

Pr2O3取代Sm2O3对CLST微波介质陶瓷介电性能的影响

论述了使用Pr2O3取代Sm2O3对CaO-Li2O-Sm2O2—TiO2（CLST）微波介质陶瓷介电性能的影响。采用传统固相反应法制备16CaO-9Li2O-xPr2O3-（12-x）Sm2O3-63TiO2（简写为CLPST-x）陶瓷。XRD分析结果表明，不同取代量的CLPST-x呈现单一的正交钙钛矿结构。当CaO：Li2O：Pr2O3：Sm2O3：TiO2=16：9：4：8：63，烧结温度为1300℃时．CLPST-x能够取得良好的介电性能。εr=101，tanδ=0．00923，τr=85ppm／℃（1MHz），此时，晶粒大小均匀，晶界清晰。     

铁对R2O-CaO-MgO-Al2O3-SiO2系玻璃微晶化的影响

就石材锯切粉在微晶玻璃中应用的主要问题-铁对析晶的影响展开研究。结果表明，少量铁（〈2mol％）的引入，可能引起析晶参数的升高，但外加铁含量超过2mol％时均可降低析晶参数，并使起始析晶至析晶峰的温度区间（Tp-Tg）变窄；外加铁量〈2mol％时，不同含铁量配方的（Tp—Tg）区间重叠显著，可以采用同一温度晶化处理；配方含铁与否对主晶相没有明显影响，但影响玻璃的析晶能力，铁含量〈2mol％时，使玻璃体析晶能力增加，接近或大于3mol％时，玻璃析晶能力降低；微粉制备微晶玻璃可以大幅度缩短晶化时间。     

Y2O3掺杂对Al2O3-SiO2-P2O5系统玻璃结构和析晶性能的影响

采用高温熔融冷淬法制备了Al2O3-SiO2-P2O5（ASP）系统玻璃,用原位晶化法获得了磷酸盐微晶玻璃;用IR、DSC、XRD、SEM等测试方法表征了玻璃结构及析晶性能,讨论了稀土Y2O3掺杂对ASP玻璃结构和析晶性能的影响。结果表明：Y2O3处于ASP的玻璃结构空隙中,起网络修饰体的作用,并未改变玻璃的基本结构,但Y^3＋离子会加强玻璃中P-O^-键的伸缩振动。当Y2O3的掺杂量少于1．5wt％时,随着Y2O3含量的增加,玻璃的稳定性增强,析晶活化能升高;引入量为1．5wt％时,玻璃的稳定性最好,析晶活化能最大,玻璃不易析晶;掺杂量多于1．5wt％时,稳定性开始下降,析晶活化能降低。少量Y2O3掺杂并未改变玻璃析出的晶相种类,析出的主晶相仍为AlPO4,次晶相为Mg3（CO4）2,但玻璃中加入适量的Y2O3会减少次晶相Mg3（PO4）2的析出量。     

纳米Al2O3对3Y-ZrO2陶瓷性能的影响

研究了纳米Al2O3添加剂对3Y—ZrO2陶瓷材料烧结和力学性能的影响。实验结果表明：添加纳米Al2O3（0．5mol％～2mol％）可以促进3Y—ZrO2的烧结，并提高材料的抗弯强度和断裂韧性。在1450℃下烧成的添加0．5mol％纳米Al2O3的3Y—ZrO2具有最高的强度和韧性值，分别为620MPa和13．9MPa·m^1/2，比纯3Y-ZrO2的最高强度和韧性（1500℃烧成试样）分别提高了11％和16％。     

稀土氧化物Fe2O3-MnO2-Cr2O3-La2O3-CeO2系统棕色颜料的呈色影响

采用共沉淀法在低温下合成了含稀土氧化物La2O3、CeO2的棕色陶瓷颜料，并将合成的颜料应用于陶瓷高温釉料中，表明该颜料可以应用于1320℃的高温。此外，通过颜色测定、SEM、XRD及能谱分析等手段对颜料的颜色、粒度及结晶构造等进行了表征，并探讨了颜料的呈色机理。     

Al2O3对CaO-Al2O3-SiO2系微晶玻璃晶化和性能的影响

以CaO-Al2O3-SiO2三元系微晶玻璃为研究对象,从玻璃析晶动力学方面进行研究,通过DTA和SEM等分析方法,对微晶玻璃析晶行为进行研究,利用析晶活化能E和析晶参数n值来分析析晶机理;实验结果表明:析晶参数n=2,体系属于整体析晶。随着Al2O3含量的增加,析晶温度有升高的趋势,析晶活化能增大,有利于玻璃的烧结;试样密度增大,显微硬度增加。     

PRELIMINARY STUDY ON PORTIONS OF SYSTEMS Na2O-CaO-AI2O3-Fe2O3 AND Na2O-CaO-Fe2O3-SiO2*

Portions of the quaternary system Na₂O-CaO-Al₂O₃-Fe₂O₃ have been studied by the exploration of (1) the plane CaO-4CaO.Al₂O₃°Fe₂O₃-(Na₂O + 3Al₂O₃) and (2) planes above the base system CaO.5CaO.3Al₂O3–2CaO.Fe₂O₃ which contain successively increasing amounts of Na₂O up to 6%. A portion of the quaternary system Na₂O-CaO-Fe₂O₃-SiO₂ has been studied by the exploration of a plane containing 5% of Na₂O above the base system CaO-2CaO.SiO₂-CaO.Fe₂O₃. In the pseudosystem CaO-4CaO.Al₂O₃.Fe₂O₃-(Na₂O + 3A1₂O₃) the compound Na₂O.-8CaO.3A1₂O₈ was found to exist as a primary phase, and the area in which the plane cuts the Na₂O.8CaO.3A1₂O₃ primary-phase volume was established. Three points on uni-variant curves were located. The iron phase (4CaO.A1₂O₃.Fe₂O₃ solid solution) was observed to exist in a solid-solution series. In the system Na₂O-CaO-5CaO.3Al₂O_3--2CaO.Fe₂O₃ it was found that the compound Na₂O.8CaO.3Al₂O3 appears at an Na₂O concentration of 4.2%. As soda, however, is taken into solid solution by other phases, it was not feasible at this time to determine the invariant point for Na₂O.8CaO.3A1₂O₃, 3CaO.Al₂O₃, 5CaO.3A1₂O₃, and 4CaO.Al₂O₃.-Fe₂O_a solid solution. In the system Na₂O-CaO-2CaO.SiO₂-CaO.Fe₂O₃ no ternary compounds were observed up to the 5% limit of Na₂O employed. A soda-containing phase occurred in solid solution with α-2CaO.SiO₂, which may precipitate on cooling, forming inclusions in the ß-2CaO.SiO₂, or enter into reaction with the glassy phase.     

Bi2O3-ZnO-B2O3低熔点封接玻璃的烧结特性

利用X射线衍射、扫描电子显微镜对Bi2O3-ZnO-B2O3系统低熔点玻璃的烧结性能、结晶特性以及烧结后玻璃试样的结构进行了研究.结果表明:随着B2O3含量的增加,玻璃的转变温度与软化温度都随之提高,影响了玻璃的烧结.Bi2O3-ZnO-B2O3系统低熔点玻璃粉末的烧结有黏性液相参与,使得玻璃试样的致密化更加有效,效率更高.当B2O3含量为5.24%(以质量计)时,玻璃的析晶倾向增大,试样中析出了Bi2482O39晶相.当温度继续升高时,试样的烧结收缩出现了"滞缓",有大量的液相出现,且在表面张力的作用F出现了流散.